基于角边特征的非规则文物碎片自动拼接算法

发布时间：2020-05-17 20:30

【摘要】：随社会经济的蓬勃高速发展,近年来我国文物收藏一直在持续升温。与此同时与文物收藏相关的技术如文物修复技术也在持续高速发展。利用信息技术加速文物修复工作,降低文物修复的成本是当前文物收藏热背景下的文物修复技术发展的主要方向。而利用信息技术进行文物修复离不开图像数据的获取与处理。因此如何进一步提升图像数据的获取与处理能力,使其更好的适应人们的生产生活需求,是业界和科研机构的努力方向,也是收藏热催生的文物修复技术发展的迫切需要。本文针对人工复原文物碎片存在的尝试次数多、拼接速度慢、复原准确性与完成度低的问题,提出了一种依据碎片的角度与边长特征,进行文物碎片自动拼接复原的算法。本文主要研究内容如下:1.针对图像数据获取不准确、遗漏等问题,提出了图像预处理优化方法和信息链检索方法。对于要处理的碎片图像,在前期获取图像信息时往往是以亮的为图像信息暗的为背景信息。为了减少外界因素对于信息提取的影响,本文采用全局阈值分割法进行图像信息提取;为了减少细小碎片数据信息的影响,本文采用强化、开集、加厚的图像处理技术进行图像信息细化;为了后期图像数据处理更加简便,本文运用类边界跟踪法和链码Freeman方法进行图像特征信息提取。通过以上图像预处理优化技术的使用,使得图像特征信息提取更加精确、高效。2.针对碎片图像拼接过程中拼接效率低、准确度不高的问题,本文提出了基于角度和边长特征的拼接方法以及震荡函数误差弥补方法。首先根据角度值进行粗匹配,再根据边长值进行细匹配,最后依据凹凸函数进行遗漏弥补,依据震荡函数进行缝隙弥补。通过与特征点、近似多边形拟合、角序列匹配等碎片自动拼接算法相比,本文所提算法的拼接准确率、拼接完成度与拼接耗时至少提高了 10%。通过多次对比实验与算法改善,证明本文算法在文物碎片拼接过程中不但解决了拼接准确率问题,而且还减少了繁琐的计算过程,使得拼接效率大大提高。该算法不仅可以用于二维纸质文物碎片的拼接,还可以用于三维立体文物碎片的拼接。该算法能够广泛的应用于刑侦、文物复原等领域,能有效、快速地解决非规则碎片拼接相关问题。
【图文】：

图２不同处理顺序得到的效果图逡逑

图３碎片轮廓提取流程逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３邋Ｆｒａｇｍｅｎｔ邋ｏｕｔｌｉｎｅ邋ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：G264.3;TP391.41

【参考文献】

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本文编号：2669138